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摘要：煤矿综采工作面在一定程度上解决了工作面支架和采煤机以及各个环节配套问题，同时还能够有效提高顶煤工作面设备的利用率和效率。本文作者结合自身实践就煤矿综采工作面端头支护的相关问题进行分析，重点就放顶煤端头液压支架的主要技术要求，以供参考。
关键词：综放工作面；端头支护；回采工作面
引言：在我国进行综采放顶煤工作面的采煤工作时进行端头支护通常用到电机与传动装置等，需要占用较大的生产空间，因此很多煤矿对于放顶煤的应用非常慎重，而端头放顶煤更会是支护维护难度加大，基于此我们要对这类综采工作面的支护技术进行优化研究。
1目前国内综采工作面端头支护存在的问题
同时，目前的生产逐步完善，采矿工作面的终端管理在安全生产中不容忽视。采矿工作面的末端是道路地面压力和采矿效应应力叠加区域。工作面周围和道路两侧存在支撑压力，并分为三个区域：压力急增区、压力升高区和压力缓升区。
一般而言，工作面的端部是在压力增加区域或道路和采矿面的压力上升区域中的轴承压力分布曲线的叠加。因此，工作面的末端是承压最大，外观最强，最难管理的区域。由于设备和工作面附近的切割线数量众多，支撑非常困难，也是事故频繁发生的区域。同时它也是限制其产量进一步提高的关键因素之一。如果不改进和改进采矿工作面的端部支护技术和设备，将成为阻碍机械化工作面高产，高效，安全，低耗的重要因素。因此，研究机械化工作面的端部支撑技术和设备是实现高生产率的重要问题之一。
2端头支护的发展过程
端面支撑的发展大致分为三个阶段。
第一阶段是从20世纪50年代到70年代初。在此期间，由于采煤技术的限制，采矿工作面的端部支撑应采用木抬棚支架。
第二阶段是从20世纪70年代到80年代中期。在这个阶段，金属摩擦柱和铰接式屋顶筏在中国的煤矿中得到广泛应用，，端头支护要以铰接顶粱为主。
第三阶段是1985年以后，随着支护水力学的发展和采煤机械化的发展，工作面的端部应由四对八个工字梁支撑，同时出现了与综采面配套的液压端头支架。
3对放顶煤进行端头支护的现状研究
3.1排头支架现状分析
在煤矿中使用的早期头戴式支架通常存在一些问题，例如支撑能力不足，设备不灵活，设备效率低等问题。因此，具有头部支撑的采煤面通常具有低的喷煤效率。此外，当放置顶煤时，可能被淹没，这使得难以清洁和维护，同时作业也会对工作人员的安全造成极大的影响，如果不及时加以控制，将会产生连锁事故。而煤矿生产中排头区域常常存在一些地质条件的复杂因素，其位置上非常重要，因为是进出工作面工人的必经之路，如果设备太过复杂且体量庞大，各种设备之间还互相穿插连接，配套关系设计难以理清的前提下，给工人留出通道空间的难度就加大了，在放顶煤作业中进行端头排头支架技术的应用其实与早期的中间架技术有关，而现有多重影响因素共同作用的结果就是端头排头区的支护技术从早期的单体支柱甚至液压支架技术不断发展到现在，支架技术应用从单输送机发展为双输送机，提升了采煤的效率。
3.2排头支护现场布置方式分析
在煤矿生产中放顶煤的设备中，机头和尾部设计复杂，体积大，但在工作中，中间框架难以容纳在空间内，因此有必要采取针对性措施。通常，有两种方式来布置头部支架的位置：一种是如果工作表面具有相应的匹配端部液压支架，则头部可以布置在中间支架和端部支架之间设置支架来加以支撑；二是如果顶煤工作面没有设置相应的端部液压支架，则可以从三种布局模式中选择，第一种是上下行车道分别执行一组头部支架，一组头托架设置在中间框架附近。在这种模式下，头部支架不进行采煤作业。第二种是在道路旁边设置两组支架，第三种是使用头架和阶梯梁技术的组合。
3.3过渡支架应用综合问题分析
在顶煤放顶操作中使用的过渡支架通常放置在前后输送机的相应头部的尾部。由输送机支撑的齿轮箱和电机应靠近支架放置。因此过渡部分中使用的过渡支架应专门为结构设计。设计考虑因素如下：首先，后尾梁的覆盖范围应尽可能大，以便为后面的输送机提供足够的操作。为了保持输送机之间的距离，过渡支架底座箱的相应结构也纵向减小，以确保输送机之间的合理距离。最后，由于过渡支架必须具有放煤功能，因此必须使用单摆杆机构，同时取下摆杆和基座之间的千斤顶，后排空间增加两排四柱结构、大梁、顶梁通过销轴和后尾梁连接，中间设有一对平衡千斤顶，调节尾梁的高度和状态，保证了车架的纵向稳定性。伸缩插板设置在尾梁体内，以控制排煤。
4.有利于安全生产的发展方向及端头支护影响因素分析
为了确保安排在底的多个相关采矿和运输设备的协调工作，并顺利完成各种工艺操作，有必要改善传统的采矿工作面端，而不是由于采矿工作面的快速推进结束操作的后退操作。随着中国国民经济的发展和综采，高等级综采工作面产量的提高和采矿工作面的快速发展，提高端部支护技术是煤炭生产发展的必然要求。
影响工作面最终支撑的因素通常分为两大类：地质和生产技术条件。首先，天生的地质条件是固定的，不能改变。第二是生产的技术条件。这是后天形成的，可以人为改变。人们可以充分利用先天的地质条件，创造最佳的生产技术条件，以实现有效的工作面支持。采矿工作面端面操作的一个特点是多工艺交叉和复杂的操作。为了提高最终操作的复杂性，提高支持效果并使其朝着简化的方向发展：
采矿工作面的运输道路和回风道应采用锚杆支护。这种主动和及时的支护方法可以充分利用围岩的强度，减少围岩的变形，防止屋顶与层和坝的分离。在棚屋道路中，末端部分的屋顶破碎程度降低，这有利于末端支撑。
严格点击连接以最大限度地减少工作面上的空闲时间。
在复合顶板的情况下，采矿面端面的局部区域可以混合和支撑。当构造上下间隙时，顶板由锚杆支撑，以防止顶板分离和破裂，这为端部支撑创造了有利条件。
简化设备，要求设备坚固耐用，不易复杂，便于操作和维护。
针对我国采矿工作面支撑现状，目前我国采矿工作面支撑技术将向综合管理和支撑形式的发展，如增加沟槽，改善支撑模式等方面发展。并改善采矿面、输送机和凹槽输送机，改进进给方式，开发横顶梁，网状支撑，滑动顶梁端支架和端部液压支架。改善采矿工作面的端支技术，是煤炭生产发展，采煤工作面安全生产，煤矿机械化不断发展的需要。改善采煤工作面端部支护技术，可提高采工工作面的产量，提高采煤工作面的工作效率，减少终端劳动力，保证采矿工作面的安全生产。
结语：
随着我国综采技术的不断发展，端头支架的普及率也不断提高。新型的端头液压支架能实现自移架并和推移转载机等设备配套，能够有效提高作业效率，提高推进速度，有效改善在煤矿综采过程中的相关问题，有效保证矿井的安全，保证我国矿业的可持续发展。
参考文献：
[1]吴利学，王学勤，李俊虎.煤矿综采工作面超前及端头支护支架设计[J].煤矿机械，2013，34（1）：15-17.
[2]王汉化，朱慎强.端头支架、超前支护支架在桃园煤矿综采工作面的应用[J].科技视界，2012（29）：400-400.
[3]刘忠远，李兴庆.下分层综采工作面两巷超前与端头液压支架的研制与应用[J].煤矿开采，2011，16（2）：73-76.
[4]孙保龙，张海燕，高中虎.复杂条件下带挑梁式超前支护架的设计与应用[J].煤矿现代化，2017（3）：81-83.